中國儲能網(wǎng)訊：“游戲規(guī)則改變者”這個術(shù)語經(jīng)常被使用，有時使用是人們出于一種希望而不是期望。鋰離子電池儲能系統(tǒng)無疑改變了能源轉(zhuǎn)型的游戲規(guī)則，但需要智能技術(shù)和策略來優(yōu)化它們，這可能同樣重要——預(yù)測分析軟件提供商TWAICE公司的Sebastian Becker在其發(fā)表的一篇文章中這樣寫道。
電池儲能系統(tǒng)是能源部門的重要組成部分，然而是需要特別關(guān)注的復(fù)雜系統(tǒng)。儲能系統(tǒng)所有者的主要目標是在不承擔額外風險的情況下使儲能系統(tǒng)利潤最大化。這就是電池分析技術(shù)發(fā)揮重要作用的地方。
TWAICE公司在實驗室進行的電池單元測試
蓬勃發(fā)展的儲能市場
全球各地如今部署了大約25GWh固定電池儲能系統(tǒng)。而在未來將迅速增加，因為電池儲能系統(tǒng)非常適合應(yīng)對能源轉(zhuǎn)型的挑戰(zhàn)。與大多數(shù)可再生能源發(fā)電技術(shù)不同，電池儲能系統(tǒng)不僅可以提供能量，還可以存儲能量，并且可以在幾毫秒內(nèi)響應(yīng)電力需求。這使它們適用于多種用例，其中包括電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)。此外，不斷下降的電池價格使儲能系統(tǒng)的投資和部署更具吸引力。這些因素推動了電池儲能系統(tǒng)市場繁榮發(fā)展，到2030年儲能系統(tǒng)部署可能會達到數(shù)百吉瓦時。
然而，系統(tǒng)集成商、資產(chǎn)所有者、合作伙伴和金融服務(wù)提供商等市場參與者，將決定不推進儲能部署的主要原因確定為技術(shù)風險，以及面臨市場挑戰(zhàn)和不斷變化的監(jiān)管環(huán)境。這些市場風險涉及價格波動，而新法規(guī)可能會影響商業(yè)案例的部署。加州就面臨這樣的情況，其市場風險幾乎被長期電力采購協(xié)議(PPA)保護的大多數(shù)儲能項目收入消除了。
因此，高達數(shù)百兆瓦時的儲能項目不再罕見。但是，在受到這些外部市場因素的影響的同時，對于任何電池儲能項目來說，都需要仔細評估用例對電池的影響。
面臨技術(shù)風險的挑戰(zhàn)
電池是一個復(fù)雜的電化學(xué)系統(tǒng)，而作為一種新的資產(chǎn)類別，許多以前從未接觸過電池的用戶現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)它們對他們的成功至關(guān)重要。
為確保達成共識，以下需要了解一些事實：
?電池儲能系統(tǒng)通常是一種非常安全可靠的技術(shù)。然而，與其他技術(shù)一樣，電池儲能系統(tǒng)或電池可能會出現(xiàn)故障，其后果取決于嚴重程度。在最好的情況下，適度降低性能或計劃外維護。在最壞的情況下，如果問題沒有立即得到解決，或者一個重要組件在發(fā)出沒有警告的情況下發(fā)生故障，這會導(dǎo)致計劃外停機并進行大修。一個引人注目的例子是電池儲能系統(tǒng)發(fā)生火災(zāi)，例如韓國的多個電池儲能系統(tǒng)發(fā)生火災(zāi)和APS公司在亞利桑那州的一個電池儲能系統(tǒng)起火并爆炸吸引了業(yè)界人士的關(guān)注。雖然其發(fā)生的概率小于百萬分之一，但如果發(fā)生，這可能就是一場災(zāi)難。
?停機時間是一種直接轉(zhuǎn)化為財務(wù)風險的技術(shù)風險。雖然停機時間似乎并不引人注目，但某些用例取決于電池的可用性。當在需要時無法提供電力時，就會因違反合同而受到處罰，或者更簡單地說，會帶來很大損失。而包括電池儲能系統(tǒng)在內(nèi)的能源解決方案可以為用戶節(jié)省很多電費，如果電池儲能系統(tǒng)在電力需求峰值期間出現(xiàn)故障，那么可能就不會帶來成本節(jié)省，而且儲能系統(tǒng)的所有者仍然需要支付儲能系統(tǒng)的運營費用。
?在電池工作壽命的后期，存在不再滿足功率或容量要求的風險。這導(dǎo)致某些市場和用例被排除在外，但也包含處罰的風險。
現(xiàn)在采取的一些措施只能部分解決這些挑戰(zhàn)，或者變得成本高昂，因為保險公司無法評估其運營風險。簡而言之，電池帶來了巨大機遇，但也有很高和可控風險。以下介紹采用電池分析技術(shù)的原因和所起的作用。
為什么電池分析如此重要？
電池退化也稱為電池老化，對電池生命周期的性能有重大影響。隨著時間的推移，容量衰減和電阻增加這兩個主要影響變得更加明顯。其整體能力通常在稱為健康狀況(SoH)的關(guān)鍵績效指標（KPI）中共同衡量。
這種老化行為和健康狀態(tài)是由多種因素驅(qū)動的，不同的電池儲能系統(tǒng)會有很大的差異。兩個具有90%健康狀況(SoH)的電池的剩余使用壽命可能截然不同，這取決于它們之前的處理方式。以下了解其中的一些因素：
?溫度：溫度具有很大的影響，但根據(jù)情況和電池不同的溫度范圍可能是有益的。而其經(jīng)驗法則是：當電池閑置時，低溫運行可以防止過多的老化，即隨著時間的推移而不使用而發(fā)生的老化，而運營在適度的溫度中（例如30℃）可能是一個最佳選擇。
?充電率：不同類型的電池用于不同應(yīng)用場景。一般來說，高充電率往往比低充電率對電池老化的影響更大。
?平均荷電狀態(tài)(SoC)：雖然希望有大量可用能源（取決于用例），但較高的平均荷電狀態(tài)(SoC)可能會加速老化。過低的平均荷電狀態(tài)(SoC)可能會威脅到商業(yè)案例，因為沒有足夠的電力可用。電池管理系統(tǒng)應(yīng)始終在技術(shù)上防止荷電狀態(tài)(SoC)過低，以防止電池損壞。
?放電深度(DoD)：這是指在任何給定時間從儲能系統(tǒng)取出的能量。在電池放電的平均荷電狀態(tài)(SoC)從80%降到35%時，這轉(zhuǎn)化為45%的放電深度(DoD)。通常情況下，具有較低的放電深度(DoD)是有益的。
但實際情況要復(fù)雜得多。每種電池類型對這些壓力因素的反應(yīng)都非常不同，但為了防止電池退化，而根據(jù)以上所述的壓力因素而“過度小心”地運營電池，將會浪費大量的潛力。
那么，為什么不從一開始就簡單地讓電池儲能系統(tǒng)擴展更多的儲能容量？首先，初始投資成本將會飆升并影響商業(yè)案例部署。而大多數(shù)用戶的目標是盡可能多地利用儲能系統(tǒng)。
這引出了第二個問題：雖然在幾年前針對特定用例的預(yù)先優(yōu)化可能是一個有效的想法，但此后用例變得更加復(fù)雜。而多用途戰(zhàn)略或在運營一段時間后改變經(jīng)營戰(zhàn)略，將成為儲能系統(tǒng)獲得高盈利能力的必要條件。因此，從一開始就確定儲能系統(tǒng)規(guī)模變得不那么重要，并且調(diào)度計劃正在定期進行，需要對當前電池儲能系統(tǒng)的容量和不同運營策略的影響有新的見解。
電池分析對于規(guī)劃電池儲能系統(tǒng)的運行策略至關(guān)重要
在競爭激烈的市場中的重要差異化因素
在銷量不斷增加、價格不斷下降和整合不斷加強的儲能市場中，還有許多尚未開發(fā)的潛力，而這導(dǎo)致了激烈的市場競爭，而且仍有許多新參與者試圖在這個不斷增長和發(fā)展的市場中站穩(wěn)腳跟。而具有競爭力的價格已成為主要供應(yīng)商（電池和儲能變流器制造商）和大客戶（公用事業(yè)公司和不斷增加的獨立發(fā)電商）的必要條件。當然，儲能集成商將尋求通過創(chuàng)新產(chǎn)品和附加解決方案來實現(xiàn)差異化。
2021年排名前七的儲能廠商占2021年綜合產(chǎn)能的三分之二左右清楚地表明儲能市場正在進行整合。盡管如此，由于動態(tài)增長，一些新的市場參與者試圖在儲能市場上站穩(wěn)腳跟以獲得更多的市場份額。為了鞏固他們的地位，傳統(tǒng)企業(yè)正在擴大他們的市場份額。雖然幾年前儲能系統(tǒng)集成是他們的重點，但大多數(shù)企業(yè)除了提供幾乎成為市場標準的能源管理系統(tǒng)(EMS)軟件之外，還提供電池管理系統(tǒng)(BMS)軟件，有些甚至提供能源交易軟件。此外，運維和管理服務(wù)和工程、采購和施工(EPC)現(xiàn)在屬于標準組合。
這些都是必要的措施，因為這些參與者在定價和最低采購量方面受到主要供應(yīng)商擠壓。此外，太陽能發(fā)電設(shè)施和電池項目開發(fā)商還在行業(yè)下游集成，以增強其儲能系統(tǒng)集成能力，并且直接從組件供應(yīng)商采購產(chǎn)品。
電池分析技術(shù)越來越被認為是提高市場吸引力和利潤率的關(guān)鍵。提高對他們?nèi)载撚谐掷m(xù)保修義務(wù)的項目的透明度，或?qū)⒎?wù)提供給儲能系統(tǒng)所有者和運營商，從而使用戶能夠從競爭中脫穎而出。
最后，從軟件提供商的角度來看：在早期項目階段連接到儲能系統(tǒng)并影響數(shù)據(jù)質(zhì)量要比將解決方案改造為現(xiàn)有項目要容易得多，而且對客戶來說成本也更低。（嚴禁轉(zhuǎn)載，違者必究）
